Nghiên cứu nâng cao trị số octane của xăng bằng phụ gia hữu cơ cơ kim và ethanol đáp ứng tiêu chuẩn việt nam của xăng không chì tcvn 6776 2013

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN HUỲNH NAM

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE
CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA HỮU CƠ, CƠ KIM VÀ

C
C

ETHANOL ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

R
L
T.

CỦA XĂNG KHƠNG CHÌ TCVN 6776:2013

DU

Chun ngành: Kỹ thuật hóa học
Mã số: 8520301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN ĐÌNH THỐNG

Đà Nẵng, Năm 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn

Phan Huỳnh Nam

C
C

DU

R
L
T.


TRANG TÓM TẮT ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE
CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA HỮU CƠ, CƠ KIM VÀ ETHANOL ĐÁP
ỨNG TIÊU CHUẨN VIỆT NAM CỦA XĂNG KHƠNG CHÌ TCVN
6776:2013
Học viên: Phan Huỳnh Nam, Chun ngành Cơng nghệ hóa học
Mã số: 8520301 - Khóa: KHH.K35.QNg, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt
Năng lượng có vai trị quan trọng đối với sự phát triển kinh tế-xã hội và nâng
cao chất lượng cuộc sống của các quốc gia trên thế giới vì vậy chính sách phát triển
kinh tế, xã hội bền vững của mỗi quốc gia đều có sự gắn kết chặt chẽ giữa an ninh

quốc gia, an ninh kinh tế và an ninh năng lượng.
Năng lượng đã trở thành một yếu tố không thể tách rời khỏi cuộc sống của con
người, thì con người lại phải đối mặt với một thực trạng đáng báo động, đó là nguồn
năng lượng truyền thống đang cạn kiệt dần, mà nguyên nhân chủ yếu do khai thác và
sử dụng bừa bãi. Việc nghiên cứu lựa chọn các loại phụ gia pha vào xăng để nâng cao
chất lượng xăng mà đặc biệt là trị số octane của xăng đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật
của xăng theo tiêu chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn Việt Nam và gia tăng giá trị sử dụng và
kinh tế là vấn đề mà các nhà máy lọc dầu và nhiều đơn vị kinh doanh xăng dầu cần
quan tâm. Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu nâng cao trị số octane của xăng bằng
các phụ gia hữu cơ, cơ kim và ethanol đáp ứng đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam của xăng
khơng chì TCVN 6776:2013”.
Từ khóa: Octane; TCVN; Ethanol; Phụ gia; hữu cơ.

C
C

R
L
T.

DU

RESEARCH ENHANCEMENT ON OCTANE NUMBER OF GASOLINE
BY ADDING ORGANIC ADDITIVES, MECHANICAL AND ETHANOL
CORRESPONDING TO VIETNAMESE STANDARDS OF UNLEADED
GASOLINE TCVN 6776:2013
Abstract
Energy plays an important role for socio-economic development and enhances the
quality of life of the nations all over the world; therefore, sustainable economic, social
development policies in each country have tight cohesion between national security,

economic security and energy security.
Energy becomes a factor that can not be separated from human life; then
humankind has to deal with an alarming reality that the traditional energy sources are
exhausted, which main causes is due to indiscriminate exploitation and use. The
research and selection of additives mixed with gasoline to improve the quality of
gasoline, especially the octane value of gasoline, ensures the technical requirements of
gasoline according to Vietnamese standards and price increases use and economy are


issues of concern to refineries and many petroleum businesses. In this topic, we study
to raise the octan numeric value of petrol with organic additives, mechanical and
ethanol corresponding to Vietnamese standards of unleaded gasoline TCVN 6776:
2013.
Keyword: Octane; TCVN; Ethanol; additives; organic.

C
C

DU

R
L
T.


MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TĨM TẮT ĐỀ TÀI
MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ........................................................................................... 1
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ................................................................................... 3
3. NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................................... 3
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................... 3
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ...................................... 4
6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN .............................................................................. 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................5

C
C

R
L
T.

DU

1.1. DẦU MỎ VÀ QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN DẦU MỎ [11] .................................... 5
1.1.1. Định nghĩa: .....................................................................................................5
1.1.2. Nguồn gốc ......................................................................................................5
1.1.3. Thành phần .....................................................................................................7
1.1.4. Sơ lược về quá trình chế biến dầu mỏ (hình 1.1) ...........................................8
1.1.5. Tầm quan trọng của các sản phẩm dầu mỏ ....................................................9
1.2. NHIÊN LIỆU XĂNG ........................................................................................... 9
1.2.1. Giới thiệu chung .............................................................................................9
1.2.2. Chu trình đốt trong của động cơ ..................................................................10

1.2.3. Yêu cầu về chất lượng xăng [5] ...................................................................11
1.3. ETHANOL VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ETHANOL TRONG LĨNH VỰC
NHIÊN LIỆU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM
[29], [30] .................................................................................................................... 21
1.3.1. Tổng quan về ethanol ...................................................................................21
1.3.2. Khả năng sử dụng ethanol trong lĩnh vực nhiên liệu trên thế giới [34] ......24
1.3.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam [36], [37] ...............................................26
1.4. CÁC LOẠI PHỤ GIA ........................................................................................ 27
1.4.1. Phụ gia cơ kim antiknock 818 [7], [41] .......................................................27
1.4.2. Phụ gia hữu cơ antiknock 819 [6], [42], [43], [44]. .....................................29


1.4.3. Phụ gia Chimec Fa 162 [38] ........................................................................30
1.5. TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ơ NHIỄM TRONG KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ
[1] ............................................................................................................................... 31
1.5.1. Tác hại đối với sức khỏe của con người ......................................................31
1.5.2. Tác hại đối với môi trường...........................................................................32
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................33
2.1. QUÁ TRÌNH TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM................................................... 33
2.2. CHUẨN BỊ MẪU XĂNG .................................................................................. 33
2.2.1. Đặc điểm kỹ thuật các mẫu xăng .................................................................33
2.2.2. Nguồn gốc các mẫu xăng: ............................................................................34
2.3. CHẤT PHỤ GIA ................................................................................................ 34
2.4. PHA CHẾ ........................................................................................................... 34
2.4.1. Pha chế các loại phụ gia Antiknock 819, Antiknock 818, Chimec FA 162 34
2.4.2. Pha ethanol ...................................................................................................35
2.5. QUY TRÌNH PHA CHẾ .................................................................................... 35
2.6. THIẾT BỊ ............................................................................................................ 35
2.6.1. Máy octan: ....................................................................................................35
2.6.2. Máy sắc ký khí: ............................................................................................37

C
C

R
L
T.

DU

2.6.3. Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử: .............................................................39
2.6.4. Thiết bị xác định thành phần chưng cất xăng dầu [14] ................................40
2.6.5. Một số thiết bị phân tích đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của xăng ...........40
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................45
3.1. LỰA CHỌN CÁC MẪU XĂNG ....................................................................... 45
3.2. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC LOẠI PHỤ GIA ETHANOL, A818, A819,
CHIMEC FA 162 ....................................................................................................... 45
3.2.1. Ethanol .........................................................................................................45
3.2.2. Antiknock 818 ..............................................................................................46
3.2.3. Antiknock 819 ..............................................................................................47
3.2.4. Chimec Fa 162 .............................................................................................48
3.3. XĂNG PHA ETHANOL – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ................................. 49
3.3.1. Quy trình pha chế .........................................................................................49
3.3.2. Hàm lượng oxy (phương pháp thử ASTM D4815) ....................................49
3.3.3. Trị số octane (phương pháp thử ASTM D2699) ..........................................51
3.3.4. Áp suất hơi bão hòa (ASTM D5191) ...........................................................53
3.3.5. Thành phần cất .............................................................................................56
3.3.6. Hàm lượng lưu huỳnh ..................................................................................57

3.3.7. Hàm lượng benzen .......................................................................................58
3.4. XĂNG PHA PHỤ GIA A818 VÀ ETHANOL – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
................................................................................................................................... 59
3.4.1. Trước khi pha phụ gia A818 ........................................................................59
3.4.2. Chỉ tiêu chất lượng các mẫu xăng C1, C2, C3 sau khi pha phụ gia A818 ...60
3.5. XĂNG PHA PHỤ GIA CHIMEC FA 162, ANTIKNOCK 819 VÀ ETHANOL
................................................................................................................................... 62
3.5.1. Các mẫu xăng gốc trước khi pha ..................................................................62
3.5.2. Chỉ tiêu chất lượng các mẫu xăng C1, C2, C3 xăng RON 90, xăng RON 92
pha ethanol .............................................................................................................63
3.5.3. Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng RON 90 các mẫu C1, C2, C3 pha ethanol và
phụ gia Chimec Fa 162 ..........................................................................................64
3.5.4. Chỉ tiêu chất lượng các mẫu xăng RON 90 C1, C2, C3 pha ethanol và phụ
gia Antiknock 819. .................................................................................................67
3.6. ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN KHÍ THẢI CỦA XĂNG PHA ETHANOL VÀ
PHỤ GIA CHIMEC FA 162, ANTIKNOCK 819 ..................................................... 70
3.6.1. Thành phần các chất độc hại trong khí thải của động cơ xăng ....................70
3.6.2. Kết quả đo hàm lượng khí thải CO2, CO, HC, NOx.....................................70

C
C

R
L
T.

DU

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................73

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
BIÊN BẢN THÀNH LẬP HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN (BẢN SAO).


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAS

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

ASTM

Tiêu chuẩn hiệp hội thử nghiệm và vật liệu Mỹ

C17E

Xăng RON 90 C1 pha 7% thể tích ethanol

C17E

Xăng RON 90 C2 pha 7% thể tích ethanol

C17E

Xăng RON 90 C1 pha 7% thể tích ethanol

E

Ethanol

E5

Xăng pha 5% thể tích etanol

E7

Xăng pha 7% thể tích etanol

E10

Xăng pha 10% thể tích etanol

Ferrocene

Cyclopentadienyl sắt

Gasohol

Xăng pha etanol (xăng pha cồn)

HC

Hydrocacbon

MMT

Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl

MTBE

Metyl tetra butyl ete

NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

PCI

Nhiệt trị

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

RON

Trị số octane theo phương pháp nghiên cứu

SKK

Sắc ký khí

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

C
C

R
L

T.

DU

TCVN 6776:20135 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6776:2013 – Xăng khơng chì u
cầu kỹ thuật
Vol

Thể tích

Wt

Khối lượng


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Ưu nhược điểm chung của từng loại chất phụ gia cho xăng khơng chì ........17
Bảng 1.2. Tiêu chuẩn Việt Nam về xăng khơng chì - TCVN 6776:2013 [4] ..............20
Bảng 1.3. Các tính chất hóa lý của N-Metylaniline ......................................................29
Bảng 1.4. Các tính chất hóa lý của Chimec Fa 162.......................................................30
Bảng 2.1. Những chỉ tiêu cơ bản của các mẫu xăng .....................................................33
Bảng 3.1. Hàm lượng oxy của các mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol ............50
Bảng 3.2. Kết quả đo trị số octane các mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol .....52
Bảng 3.3. Áp suất hơi bão hoà của các mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol .....54
Bảng 3.4. Hỗn hợp đẳng phí của ethanol với các hydrocacbon [52] ............................55
Bảng 3.5. Nhiệt độ sôi đầu các mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 và xăng pha ethanol ....56

C
C

Bảng 3.6. Nhiệt độ sôi cuối các mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 và xăng pha ethanol...56

R
L
T.

Bảng 3.7. Hàm lượng lưu huỳnh các mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol ........57
Bảng 3.8. Hàm lượng benzen mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol ...................58

DU

Bảng 3.9. Kết quả phân tích hàm lượng Fe và trị số octane của các mẫu xăng C1, C2,
C3 trước và sau khi pha phụ gia A818 ....................................................60
Bảng 3.10. Kết quả phân tích chỉ tiêu oxy, trị số octane của các mẫu xăng C1Fe, C2Fe,
C3Fe sau khi pha ethanol ..........................................................................60
Bảng 3.11. Kết quả phân tích chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 6776:2013 các mẫu C1Fe,
C2Fe, C3Fe sau khi pha 4%, 3%, 2 % thể tích ethanol ..............................61
Bảng 3.12. Kết quả phân tích chỉ tiêu oxy, trị số octane của các mẫu xăng C1, C2, C3
sau khi pha ethanol ..................................................................................63
Bảng 3.13. Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 6776:2013 của các
mẫu xăng C1, C2, C3 sau khi pha 7 phần trăm vol ethanol là C17E; C27E ;
C37E ..........................................................................................................64
Bảng 3.14. Kết quả phân tích trị số octane mẫu xăng RON 90 pha ethanol C17E, C27E,
C37E phụ gia Chimec Fa 162 ...................................................................65
Bảng 3.15. Kết quả phân tích hàm lượng nhựa mẫu xăng RON 90 pha ethanol C17E,
C27E, C37E phụ gia Chimec Fa 162 ..........................................................66


Bảng 3.16. Kết quả phân tích hàm lượng hydrocacbon thơm mẫu xăng RON 90 pha
ethanol C17E, C27E, C37E phụ gia Chimec Fa 162 ...................................66

Bảng 3.17. Kết quả phân tích trị số octane các mẫu xăng pha ethanol C17E, C27E, C37E,
và phụ gia Antiknock 819 ........................................................................67
Bảng 3.18. Kết quả phân tích hàm lượng hydrocacbon thơm mẫu xăng RON 90 pha
ethanol C17E, C27E, C37E và phụ gia Antiknock 819 ...............................68
Bảng 3.19. Kết quả phân tích hàm lượng nhựa mẫu xăng RON 90 pha etanol C17E,
C27E, C37E phụ gia Antiknock 819 ..........................................................69
Bảng 3.20. Kết quả đo khí thải CO2, CO, HC, NOx ......................................................70

C
C

DU

R
L
T.


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Tháp chưng cất ở áp suất thường.....................................................................9
Hình 1.2. Chu trình hoạt động trong động cơ 4 kỳ........................................................10
Hình 1.3. Chu trình hoạt động của động cơ 2 kỳ ..........................................................11
Hình 1.4. Hiện tượng cháy kích nổ ...............................................................................14
Hình 1.5. Sự tăng áp suất đột ngột khi cháy kích nổ [5], [27] ......................................14
Hình 1.6. Phân bố lượng ethanol sản xuất từ phương pháp tổng hợp và phương pháp
lên men.....................................................................................................23
Hình 1.7. Tình hình sản xuất các loại ethanol ...............................................................25
Hình 1.8. Cấu trúc ferrocene .........................................................................................28
Hình 1.9. Cơng thức cấu tạo, cấu trúc phân tử và dạng tồn tại của ferrocene ...............28

C
C

Hình 1.10. Cấu trúc phân tử N-metylaniline .................................................................29

R
L
T.

Hình 1.11. Chất phụ gia Antiknock 819 ........................................................................30
Hình 1.12. Phụ gia Chimec Fa 162................................................................................31

DU

Hình 2.1. Máy đo trị số octane ......................................................................................36
Hình 2.2. Máy sắc ký khí phân tích hàm lượng oxy và benzen ....................................37
Hình 2.3. Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ....................................................39
Hình 2.4. Máy chưng cất xăng dầu tự động ..................................................................40
Hình 2.5. Máy LAB X-3500 để phân tích hàm lượng S và Pb .....................................41
Hình 2.6. Máy đo áp suất hơi bão hồ tự động .............................................................41
Hình 2.7. Thiết bị xác định hàm lượng nhựa .................................................................41
Hình 2.8 .Thiết bị xác định độ ăn mịn đồng .................................................................42
Hình 2.9. Bảng màu chuẩn theo ASTM D130 ..............................................................42
Hình 2.10. Máy xác định hàm lượng lưu huỳnh TS-100V............................................42
Hình 2.11. Máy đo khối lượng riêng tự động. ...............................................................43
Hình 2.12. Máy xác định hàm lượng hydrocacbon thơm và olefin...............................43
Hình 2.13. Máy đo độ ổn định oxy hóa .........................................................................43
Hình 2.14. Thiết bị đo và phân tích thành phần khí thải động cơ xăng
AVLDIGAS 4000 ....................................................................................44
Hình 3.1. Sắc ký đồ của ethanol ....................................................................................45

Hình 3.2. Cấu trúc hóa học của phụ gia A818 ..............................................................46
Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của mẫu phụ gia A818 ............................................................46
Hình 3.4. Sắc ký đồ của phụ gia Antiknock 819 ...........................................................47
Hình 3.5. Phổ MS của Aniline từ ngân hàng phổ ..........................................................47
Hình 3.6. Phổ MS của N-methylaniline từ ngân hàng phổ ...........................................48
Hình 3.7. Thành phần

phụ gia Chimec Fa 162 xác định theo phương pháp

GC – MS ..................................................................................................48
Hình 3.8. Sắc ký đồ của phụ gia Chimex Fa 162 ..........................................................48
Hình 3.9. Sự phụ thuộc hàm lượng oxy theo hàm lượng các chất phụ gia chứa oxy
trong xăng ................................................................................................50
Hình 3.10. Đồ thị biểu thị sự phụ thuộc hàm lượng oxy các mẫu xăng C1, C2, C3, C4,

C
C

C5 vào phần trăm thể tích ethanol ...........................................................51
Hình 3.11. Trị số octane của các hợp chất chứa oxy .....................................................51

R
L
T.

Hình 3.12. Độ tăng trị số octane của xăng pha ethanol ứng với các mẫu xăng có trị số
octane khác nhau......................................................................................52

DU

Hình 3.13. Đồ thị sự phụ thuộc trị số octane các mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 vào
phần trăm thể tích ethanol .......................................................................53
Hình 3.14. Ảnh hưởng của ethanol đến áp suất hơi hỗn hợp ........................................53
Hình 3.15. Đồ thị biểu thị sự phụ thuộc áp suất hơi bão hòa của các mẫu xăng C1, C2,
C3, C4, C5 vào phần trăm thể tích ethanol ..............................................54
Hình 3.16. Đồ thị biểu thị sự phụ thuộc hàm lượng lưu huỳnh các mẫu xăng C1, C2,
C3, C4, C5 vào phần trăm thể tích ethanol ..............................................58
Hình 3.17. Đồ thị biểu thị sự phụ thuộc hàm lượng benzen các mẫu xăng C1, C2, C3,
C4, C5 vào phần trăm thể tích ethanol ....................................................59
Hình 3.18. Đồ thị sự phụ thuộc trị số octane mẫu xăng RON 90 pha ethanol C1 7E,
C27E, C37E, vào thể tích phụ gia Chimec Fa 162 .....................................65
Hình 3.19. Đồ thị sự phụ thuộc hàm lượng nhựa các mẫu xăng pha ethanol C17E, C27E,
C37E, vào phụ gia Chimec Fa 162............................................................66
Hình 3.20. Đồ thị sự phụ thuộc trị hàm lượng hydrocacbon thơm các mẫu xăng pha
ethanol C17E, C27E, C37E, và phụ gia Chimec Fa 162..............................67


Hình 3.21. Đồ thị sự phụ thuộc trị số octane các mẫu xăng pha ethanol C17E, C27E,
C37E vào thể tích phụ gia Antiknock 819 ...............................................68
Hình 3.22. Đồ thị sự phụ thuộc hàm lượng hydrocacbon thơm các mẫu xăng pha etanol
C17E, C27E, C37E vào thể tích phụ gia Antiknock 819 .............................69
Hình 3.23. Đồ thị sự phụ thuộc hàm lượng nhựa các mẫu xăng pha ethanol C17E, C27E,
C37E và phụ gia Antiknock 819 ...............................................................69

C
C

DU

R
L
T.


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Khí thải từ các loại xe cơ giới là nguồn gây ô nhiễm môi trường khơng khí lớn
nhất và nguy hại nhất, đặc biệt đối với các khu vực đô thị môi trường không khí ở đơ
thị, nhất là các đơ thị lớn. Hầu như tất cả các khí độc gây ơ nhiễm mơi trường đều
được tạo thành do quá trình đốt cháy nhiên liệu của động cơ xe cơ giới. Theo đánh giá
của các chun gia mơi trường, ơ nhiễm khơng khí ở đô thị do giao thông vận tải gây
ra chiếm tỉ lệ khoảng 70%. Đường phố đô thị nước ta bị ô nhiễm do bụi, khí CO và hơi
xăng dầu, phần lớn đều do hoạt động giao thông thải ra. Lưu lượng xe lớn và tình trạng
kẹt xe liên tục càng làm cho ơ nhiễm khơng khí trở nên trầm trọng hơn [1].

C
C

Việc xây dựng đất nước trên cơ sở công nghiệp hoá, hiện đại hoá cùng với mức
độ gia tăng đáng kể các khu vực đô thị, khu dân cư khơng có quy hoạch đồng bộ, tổng

R
L
T.

thể và thiếu tính hợp lý lại càng gây phức tạp thêm cho công tác quản lý và khống chế

DU

ô nhiễm từ các nguồn thải. Các phương tiện giao thơng cơng cộng ít hoặc không thuận
tiện cho việc đi lại của nhân dân cùng với hiện trạng quy hoạch về mạng lưới các
tuyến đường không đáp ứng nhu cầu rất cao của thực tế đã góp phần rất lớn gây ơ
nhiễm mơi trường khơng khí ở các khu đơ thị lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Hà
Nội,....Đặc biệt là vào các giờ cao điểm thường gây ra kẹt xe.
Ơ nhiễm khí thải từ các loại xe cơ giới là nguồn gây ô nhiễm mơi trường khơng
khí lớn nhất và nguy hại nhất, đặc biệt đối với các khu vực đô thị. Hầu như tất cả các
khí độc gây ơ nhiễm mơi trường (CO, HC, NOx, SOx, Pb, các loại bụi lơ lửng, bụi hạt
….) đều được tạo thành do quá trình đốt cháy nhiên liệu của động cơ xe cơ giới. Nếu
tính mức tăng trưởng trung bình số lượng phương tiện xe cơ giới của nước ta vào
khoảng 15%/năm và tại các đô thị lớn như thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh là
trên 20%/năm thì rõ ràng mức tiêu thụ nhiên liệu cũng tăng theo tỷ lệ thuận [1].
Trước tình hình gia tăng ơ nhiễm khơng khí do xe cơ giới gây ra, ngay từ những
năm 80-90 của thế kỷ trước liên minh Châu Âu và nhiều quốc gia phát triển đã áp
dụng biện pháp siết chặt và bắt buộc áp dụng các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt và có
lộ trình từng bước để hạn chế tối đa lượng khí thải độc hại phát ra từ xe cơ giới. Mỗi
nước có bước đi và thời gian biểu thích hợp nhằm siết chặt tiêu chuẩn khí thải cơ giới


2

và khoảng thời gian siết chặt áp dụng mức tiêu chuẩn ngày càng được rút ngắn lại.
Trong khi đó, các nước thuộc hiệp hội ASEAN như Thái Lan, Malaysia, Singapore,
Philipines [2] đã áp dụng các tiêu chuẩn Euro từ những năm 90 của thế kỷ trước và
nay đang áp dụng Euro II và Euro III; Các nước Châu Á khác như Ấn Độ,
Bangladesh…. đã công nhận và áp dụng tiêu chuẩn Euro I và Euro II từ lâu; Riêng các
nước phát triển trong khối EU, Nhật Bản, Hoa Kỳ … đã áp dụng các tiêu chuẩn Euro

hoặc các tiêu chuẩn quốc gia khác tương đương cách đây 15-16 năm.
Chính xuất phát từ những vấn đề ô nhiễm môi trường do khí thải nhiên liệu, Bộ
giao thơng vận tải đã chủ trì và phối hợp với các cơ quan trong và ngoài nước tổ chức
nhiều cuộc hội thảo quốc tế và trong nước để học tập kinh nghiệm nước ngoài, lấy ý
kiến các cơ quan quản lý liên quan và các nhà sản xuất về mức khí thải nhiên liệu áp

C
C

dụng, chất lượng nhiên liệu. Các chuyên gia đầu ngành của quốc gia và quốc tế đều
nhất trí cho rằng Việt Nam đã đến lúc cần nhanh chóng áp dụng tiêu chuẩn khí thải [3]

R
L
T.

tương đương với các mức từ Euro II trở lên là phù hợp và có tính khả thi cao.
Việc hội nhập vào Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO) của Việt Nam ngày

DU

càng đòi hỏi dùng xăng dầu chất lượng cao, giảm thiểu khí thải gây ơ nhiễm mơi
trường do nhiên liệu có chất lượng kém thải ra. Để theo kịp các nước trong khu vực và
trên tồn thế giới về chất lượng nhiên liệu và khí thải. Việt Nam đã áp dụng tiêu chuẩn
mới cho xăng khơng chì theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6776:2013 [4], tiêu chuẩn
này phù hợp với tiêu chuẩn Euro II, Euro III và Euro IV về khí thải nhiên liệu.
Đối với vấn đề hiện nay của đất nước ta đang quan tâm là sử dụng nhiên liệu
xăng theo tiêu chuẩn mới nhằm làm giảm ô nhiễm môi trường, các chỉ tiêu chất lượng
khác vẫn đảm bảo phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6776:2013 [4], tiêu chuẩn
Euro II, Euro III và Euro IV và quan trọng nhất là chỉ tiêu trị số octane [5]. Và đây là

vấn đề mà các nhà máy sản xuất, chế biến, các doanh nghiệp kinh doanh xăng dầu đủ
điều kiện pha chế được xăng dầu đang rất quan tâm. Một số doanh nghiệp đang nghiên
cứu tìm ra phụ gia mới để pha vào xăng tăng chỉ tiêu trị số octan, giảm thiểu ô nhiễm
môi trường, phù hợp với tiêu chuẩn mới của Việt Nam nhưng giá thành rẻ. Chính vì
vậy trong đề tài này chúng tơi nghiên cứu tìm các tỷ lệ pha giữa các loại phụ gia hữu
cơ [6], kim loại [7] và ethanol [8] với xăng để làm tăng trị số octane [5], [9].


3

Trên cơ sở việc lựa chọn các loại phụ gia để pha chế vào trong xăng có chỉ tiêu
trị số octane thấp khi nhập khẩu, hoặc xăng bán thành phẩm thành xăng có trị số
octane cao nhưng các thơng số kỹ thuật vẫn đảm bảo đạt tiêu chuẩn kỹ thuật của xăng
khơng chì, phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam, giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường và giá
thành chi phí thấp đem lại lợi nhuận cho các nhà máy lọc dầu, các doanh nghiệp kinh
doanh xăng dầu đủ điều kiện pha chế [10]. Trên đây là những lý do mà đề tài tập trung
nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng quy trình pha chế và tìm tỷ lệ tối ưu giữa các phụ gia:
Antiknock 819, Chimec FA 162, Antiknock 818 và ethanol với xăng để tăng trị số
octane, nâng cao chất lượng xăng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường [11].

C
C

3. Nội dung và phạm vi nghiên cứu

- Nội dung nghiên cứu: phối trộn xăng trị số octane thấp với các phụ gia làm tăng

R

L
T.

trị số octane theo các tỷ lệ khác nhau, tiến hành phân tích mẫu. Xác định được tỷ lệ
mẫu xăng pha phụ gia với kết quả tối ưu và đánh giá chất lượng thực tế khí thải ra mơi
trường.

DU

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Nghiên cứu pha các loại phụ gia hữu cơ, kim loại và ethanol với xăng.
+ Nghiên cứu tỷ lệ pha chế tối ưu.
4. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu các phương pháp phân tích định lượng, phân tích các chỉ tiêu lý hố
của xăng theo tiêu chuẩn Việt Nam, phân tích thành phần các loại phụ gia bằng GCMS, đo khí thải của xăng pha các loại phụ gia.
Các phương pháp phân tích định lượng [5]
-

Phương pháp phân tích trị số octane ASTM D 2699 [12]

-

Phương pháp phân tích hàm lượng chì ASTM D 5059 [13]

-

Phương pháp phân tích thành phần cất phân đoạn ASTM D 86 [14]

-

Phương pháp phân tích ăn mịn mảnh đồng ASTM D 130 [15]

-

Phương pháp phân tích hàm lượng nhựa thực tế ASTM D 381 [16]

-

Phương pháp phân tích độ ổn định oxy hóa ASTM D 525 [17]

-

Phương pháp phân tích hàm lượng lưu huỳnh ASTM D 5453 [18]


4

-

Phương pháp phân tích áp suất hơi (Reid) ASTM D 5191 [19]

-

Phương pháp phân tích hàm lượng benzen ASTM D 5580A [20]

-

Phương pháp phân tích hydrocacbon thơm ASTM D 1319 [21]

-

Phương pháp phân tích olefin ASTM D 1319 [21]

-

Phương pháp phân tích hàm lượng oxy ASTM D 4815 [22]

-

Phương pháp phân tích khối lượng riêng ASTM D 1298 [23]

-

Phương pháp phân tích hàm lượng kim loại (Fe) ASTM D 3831 [24]

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
5.1.Ý nghĩa khoa học:
- Đưa ra cách pha chế ethanol, Antiknock 818, Antiknock 819, Chimec FA 162 vào
xăng, xác định tỷ lệ pha chế các loại phụ gia vào xăng.

C
C

- Nâng cao chất lượng xăng, giảm thiểu khí thải, giảm ô nhiễm môi trường.
5.2.Ý nghĩa thực tiễn:

R
L
T.

- Góp phần vào sự phát triển của quốc gia và lộ trình sử dụng nhiên liệu sinh học
của Chính phủ.

DU

- Làm cơ sở cho quá trình pha chế thương mại (giá thành, chi phí, lợi nhuận, giải
quyết cơng ăn việc làm cho người lao động,...).
6. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 77 trang, trong đó có 25 bảng và 49 hình. Phần mở đầu 5 trang,
kết luận và kiến nghị 2 trang, tài liệu tham khảo 4 trang. Nội dung chính của luận văn
chia làm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan;
Chương 2: Nghiên liệu và phương pháp nghiên cứu;
Chương 3: Kết quả và thảo luận.
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Quyết định giao đề tài


5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Dầu mỏ và quá trình chế biến dầu mỏ [11]
1.1.1. Định nghĩa:
-

Dầu mỏ là một chất lỏng hỗn hợp sánh, nhớt, có màu từ nâu sáng đến màu đen,
tồn tại trong thiên nhiên dưới dạng lỏng-khí, nằm sâu trong lòng đất, đáy biển,
ở độ sâu từ vài trăm m đến hàng ngàn km.

-

Thành phần chủ yếu của dầu mỏ là một tập hợp các hydrocacbon (hợp chất của
H và C), ngồi ra cịn có các chất không thuộc loại hydrocacbon, tức là các hợp
chất hữu cơ của oxy, nitơ, lưu huỳnh, nhựa, asphanten, các hợp chất cơ kim
(hydrocacbon có chứa ngun tố kim loại trong cơng thức phân tử), các nguyên
tố kim loại: V, Ni, Fe, Cu, Zn, Mg,....và các tạp chất cơ học như: cát, đất, nhũ

C
C

tương....

R
L
T.

1.1.2. Nguồn gốc

Cơ chế hình thành dầu mỏ được giải thích dựa trên 2 giả thiết:

DU

-

Xuất phát từ nguồn gốc vô cơ của dầu mỏ.

-

Xuất phát từ nguồn gốc hữu cơ của dầu mỏ.

1.1.2.1. Nguồn gốc vô cơ:

Theo giả thiết này, trong lịng quả đất có chứa các cacbua kim loại như Al4C3,
CaC2, các chất này bị phân hủy bởi hơi nước để tạo ra CH4 và C2H2.
Al4C3

+

12H2O

4Al(OH)3

+

3CH4

CaC2

+

2H2O

Ca(OH)2

+

C2H2

Các chất khởi đầu đó (CH4 và C2H2) qua q trình biến đổi dưới tác dụng của
nhiệt độ, áp suất cao trong lịng đất với xúc tác là các khống sét, tạo thành những loại
hydrocacbon có trong dầu khí.
Để chứng minh cho điều đó, năm 1866, Berthelot đã tổng hợp được
hydrocacbon thơm từ axetylen ở nhiệt độ cao trên xúc tác than hoạt tính. Năm 1901,
Sabatier và Sendereus thực hiện phản ứng hydro hoá axetylen trên xúc tác niken và sắt
ở nhiệt độ 200  300oC và đã thu được một loạt các hydrocacbon tương ứng trong
thành phần của dầu mỏ. Với các thí nghiệm trên, giả thiết về nguồn gốc vơ cơ của dầu
mỏ đã được chấp nhận trong một thời gian khá dài.


6

Sau này, khi trình độ khoa học và kỹ thuật ngày càng phát triển thì người ta bắt
đầu hồi nghi luận điểm trên vì:
-

Đã phân tích được (bằng phương pháp hiện đại) trong dầu thơ có chứa các
porphyrin có nguồn gốc từ động vật;

-

Trong vỏ quả đất hàm lượng cacbua kim loại là không đáng kể;

-

Các hydrocacbon thường gặp trong các lớp trầm tích, tại đó nhiệt độ ít khi vượt
quá 150  200oC (vì áp suất rất cao), nên không đủ nhiệt độ cần thiết cho phản
ứng tổng hợp xảy ra.
Chính vì vậy mà nguồn gốc vơ cơ ngày càng phai mờ và ít thuyết phục.

1.1.2.2. Nguồn gốc hữu cơ: Giả thiết thứ hai được các nhà khoa học dầu khí nhất trí:
xác các sinh vật sống ở bể như động thực vật, các cánh rừng nguyên sinh thời cổ đại,

C
C

do sự biến đổi bề mặt trái đất, chúng được tích tụ và chuyển hố thành dầu mỏ sau
khoảng thời gian từ vài chục đến vài trăm triệu năm. Q trình hình thành có thể được

R
L
T.

mơ tả tóm tắt như sau:
-

Những vật liệu ban đầu: các loại phù du thực vật và động vật ở bể (là những

DU

sinh vật rất bé, có kích thước từ vài mm, là thức ăn của các động vật ở bể, có số
lượng rất lớn) là nguồn vật liệu chủ yếu nhất để tạo thành dầu khí. Ngồi ra cịn
là tất cả các loại xác động thực vật ở bể và ở trên cạn (theo sông chảy ra bể).
-

Các giai đoạn tạo thành dầu khí: q trình tạo thành dầu khí là một q trình
liên tục xảy ra trong khoảng thời gian từ hàng triệu đến hàng trăm triệu năm,
song có thể phân thành 4 giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Tích đọng các vật liệu hữu cơ ban đầu: từ xác các động thực vật chết và
lắng xuống đáy biển, các vi khuẩn sẽ phá hủy chúng để tạo thành khí và các sản phẩm
tan trong nước. Phần bền vững nhất không tan sẽ lắng đọng lại, qua hàng triệu năm
chúng tích đọng lại thành lớp trầm tích ở đáy bể. Sự lắng đọng trong thiên nhiên xảy ra
vô cùng chậm: từ 12mm đến vài chục cm trong khoảng một ngàn năm.
Giai đoạn 2: Biến đổi các chất hữu cơ bền vững thành các hydrocacbon ban đầu của
dầu khí: Những chất hữu cơ bền vững không bị các vi khuẩn phá hủy ở giai đoạn 1, đó
chính là các hợp chất lipid, một nhóm gọi chung của các chất mà đặc trưng của chúng
là trong phân tử có các mạch hydrocacbon thẳng hoặc vịng như các axit béo, các ester
của axit béo, các rượu bậc cao....theo hàng triệu năm đã bị lún chìm. Càng xuống sâu,


7

nhiệt độ và áp suất càng tăng lên, có thể lên đến 100  200oC và 2001000atm. Với
điều kiện nhiệt độ, áp suất và xúc tác thời gian như vậy, các thành phần hữu cơ bền
vững với vi khuẩn đều bị biến đổi do các phản ứng hoá học để tạo nên các
hydrocacbon ban đầu của dầu khí.
Giai đoạn 3: Di cư của dầu khí đến các bồn chứa thiên nhiên, các hydrocacbon ban
đầu được tạo thành thường nằm dưới dạng phân bố rãi rác trong các lớp trầm tích chứa
dầu được gọi là đá mẹ. Vì áp suất trong các lớp trầm tích rất cao, các hydrocacbon
ban đầu này liền bị đẩy ra ngồi và buộc chúng phải tìm đường di cư đến nới ở mới.
Quá trình di cư đó thường diễn ra trong các lớp sa mạc, đá vơi hoặc các loại nham
thạch có độ rỗng, xốp được gọi là đá chứa và nó sẽ ở lại nếu cấu trúc địa chất có khả
năng giữ được nó và bảo vệ nó, nghĩa là tạo được những bồn chứa tự nhiên. Những

C
C

bồn chứa này là những cái bẫy chỉ có vào mà khơng ra được, với cấu trúc bao giờ

R
L
T.

cũng có 1 tầng đá chắn ở trên có tác dụng giữ dầu và khí ở lại. Trong suốt quá trình di
cư, dầu khí ban đầu sẽ chịu nhiều biến đổi hoá học, kết quả là chúng sẽ nhẹ hơn.

DU

Giai đoạn 4: Biến đổi áp lực trong bồn chứa tự nhiên. Ở giai đoạn này tính chất của
dầu khí biến đổi ít, khơng đáng kể. Trong trường hợp các bẫy dầu nằm không sâu
lắm và các tầng đá chắn không bảo vệ tốt, dầu có thể bay hơi, nước sẽ lẫn vào oxy hoá
làm dầu xấu đi....kết quả dầu lại nặng thêm, có nhiều nhựa và asphanten.
Tóm lại, dầu và khí trong thiên nhiên đều có cùng nguồn gốc. Chính vì vậy, nơi
nào có dầu thì nơi đó cũng sẽ có khí hay ngược lại. Tuy nhiên do q trình di cư có thể
khác nhau, nên mặc dầu chúng sinh ra ở một nơi chúng vẫn có thể cư trú ở những nơi
khác nhau. Vì vậy có thể gặp những bẫy chứa khí nằm xa những bẫy chứa dầu.
1.1.3. Thành phần
1.1.3.1. Hydrocacbon:
Ít nhất lượng các hợp chất hydrocacbon lớn hơn 50% thể tích, cịn nhiều nhất
đạt tới 97-98% thể tích. Các hợp chất hydrocacbon ln có trong dầu mỏ được chia
thành 5 loại sau:
- Parafin có cấu trúc mạch thẳng:

chiếm 25-30% thể tích

- Parafin có cấu trúc mạch nhánh:

chiếm 10-15% thể tích

- Parafin có cấu trúc mạch vịng:

chiếm 30-60% thể tích

- Aromatic (hydrocacbon thơm):

chiếm 5-10% thể tích


8

- Hydrocacbon hỗn hợp: naphten-thơm: > 10% thể tích
1.1.3.2. Các hợp chất chứa lưu huỳnh: chiếm từ nhỏ hơn 0,3 đến lớn hơn 0,8% (có loại
dầu lên đến 13%), bao gồm 2 nhóm chính: mercaptan, sunfure.
1.1.3.3.Các hợp chất chứa nitơ: chiếm từ nhỏ hơn 0,01 đến 1,7%, bao gồm 3 nhóm
chính: nitro, amin, cianure.
1.1.3.4. Các hợp chất chứa oxy: Chiếm từ nhỏ hơn 0,05 đến 3,6% bao gồm 8 nhóm:
ancol, phenol, andehyt, xeton, anhydrit, axit, este, ete.
1.1.3.5. Các tạp chất khác có trong dầu thơ: Ngồi các chất chủ yếu làm nên thành
phần dầu thô như đã nêu trên, dầu thơ từ mỏ khai thác lên cịn chứa 1 lượng nhỏ các
nhóm chất sau đây:
- Các khí hydro nhẹ từ C1 đến C5 và khí vơ cơ như H2S, CO2, He;

C
C

- Nước các nhũ tương nước-dầu và dầu-nước;
- Các chất dầu nhựa, asphanten;

R
L
T.

- Các chất phức cơ kim của V, Ni, Fe, Cu... từ vài phần vạn đến vài phần triệu;
- Các chất bẩn cơ học: cát, đá, sạn....

DU

1.1.4. Sơ lược về quá trình chế biến dầu mỏ (hình 1.1)
Quá trình chế biến dầu mỏ gồm những bước cơ bản sau:


Bước 1: Tách cặn, nước: dầu mỏ từ các giếng khai thác được đưa tới các bể

lắng để tách các tạp chất cơ học và nước.


Bước 2: Gia nhiệt: dầu mỏ được đưa tới các lò ống gia nhiệt, sau khi ra lị nó có

nhiệt độ khoảng 200  325oC.


Bước 3: Chưng cất: dầu mỏ được đưa vào tháp chưng cất tùy theo mục đích mà

người ta thu được các sản phẩm ở các phân đoạn sau:
+ Phân đoạn xăng: (cịn có thể chia làm 2 phân đoạn: xăng nhẹ chứa các cấu tử
từ C3  C6 có nhiệt độ sôi <110oC, xăng nặng chứa các cấu tử từ C7  C10 có nhiệt độ
sơi từ 110oC  180oC) với khoảng nhiệt độ sôi < 180oC;
+ Phân đoạn kerosene: với khoảng nhiệt độ sôi 180oC  250oC, bao gồm các

cấu từ từ C11  C15;
+ Phân đoạn gasoil nhẹ: với khoảng nhiệt độ sôi từ 250oC  350oC, bao gồm
các cấu tử C16  C20;


9

+ Phân đoạn gasoil nặng hay còn gọi là dầu nhờn (tùy theo mục đích chế biến
tiếp đó) với khoảng nhiệt độ sôi khoảng 350oC  500oC, bao gồm các cấu tử từ C21 
C35 có thể lên đến C40;
+ Phân đoạn cặn goudron với khoảng nhiệt độ sôi >500oC, bao gồm các cấu tử
từ C41 trở lên, có thể lên đến C50  C60.
 Bước 4: Chế biến sâu hơn để được nhiều sản phẩm như ý muốn, người ta làm thay
đổi cấu trúc hydrocacbon bằng cách thực hiện các q trình cracking, alkyl hố,
reforming...
 Bước 5: Tinh chế và pha thêm phụ gia cho ra các sản phẩm theo nhu cầu sử dụng.
1.1.5. Tầm quan trọng của các sản phẩm dầu mỏ
Các sản phẩm dầu mỏ đóng vai trị hàng đầu trong q trình phát triển nền kinh

C
C

tế quốc dân của mỗi nước. Chúng là nhiên liệu các ngành kinh tế, vận tải, công nghiệp,
nông nghiệp, ... Đặc biệt nó cịn là nguồn ngun liệu vơ cùng q giá cho ngành cơng

R
L
T.

nghiệp hố chất.

DU

Hình 1.1. Tháp chưng cất ở áp suất thường
1.2. Nhiên liệu xăng
1.2.1. Giới thiệu chung
Nhiên liệu dùng cho động cơ xăng của môtô, xe máy, ôtô con,... được gọi chung
là xăng động cơ. Xăng động cơ là một trong những sản phẩm quan trọng của công
nghiệp chế biến đầu mỏ và ngày nay đã thực sự trở thành một sản phẩm quen thuộc
của con người.


10

Xăng động cơ không phải đơn thuần chỉ là sản phẩm của một quá trình chưng
cất từ một phân đoạn nào đó của dầu mỏ hay một q trình chưng cất đặc biệt khác.
Nó là một sản phẩm hỗn hợp được lựa chọn cẩn thận từ một số thành phần, kết hợp
với một số phụ gia nhằm đảm bảo các yêu cầu hoạt động của động cơ trong những
điều kiện vận hành thực tế và cả trong các điều kiện tồn chứa, dự trữ khác nhau....
Cùng với sự gia tăng về số lượng động cơ xăng, nhu cầu về xăng nhiên liệu ngày
càng tăng nhanh, điều này đã mang đến cho các nhà sản xuất nhiên liệu những cơ hội
và cả những thách thức mới, bởi trong thực tế, bên cạnh những lợi ích mà động cơ này
mang lại cho con người thì đồng thời nó cũng thải ra mơi trường một lượng lớn các
chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khỏe và cả mơi trường sinh thái. Vì vậy xăng
thương phẩm bắt buộc phải bảo đảm đư�ể tích (tại tỷ lệ này hàm lượng oxy đạt chất lượng theo TCVN 6776:2013)
là C17E; C27E ; C37E. Sau đó tiến hành phân tích tất cả các chỉ tiêu chất lượng các mẫu


64

xăng tại tỷ lệ pha 7 phần trăm thể tích ethanol theo TCVN 6776:2013, kết quả phân
tích được trình trong bảng 3.13.
Bảng 3.13. Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 6776:2013 của
các mẫu xăng C1, C2, C3 sau khi pha 7 phần trăm vol ethanol là C17E; C27E ; C37E
TT

Chỉ tiêu lý hóa

C17E

C27E

C37E

0,7282

0,7311

0,7280

1

Khối lượng riêng ở 15oC, kg/l

2

Trị số octane

92,4

93,0

92,9

3

Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg

106

289

167

4

Hàm lượng oxy, % Wt

2,45

2,48

2,40

5

Hàm lượng benzen, %Vol

0,92

0,70

1,13

6

Hàm lượng chì, g/l

<0,001

<0,001

<0,001

o

7

Ăn mịn đồng ở 50 C/3h

1A

8

Hàm lượng nhựa thực tế, mg/100ml

0,5

9

Hàm lượng olêfin, % Vol
o

Thành phần chưng cất, C
o

- Điểm sôi đầu, C
o

- 10% thể tích, C

1A

0,8

1,2

16,1

14,5

7,6

11,2

16,7

37,7

37,2

36,8

R
L
.
5,7

T
U

10 Hydrocabon thơm, % Vol

D

C
C

1A

58,3

55,0

54,5

o

89,0

76,5

91,5

o

153,4

152,5

147,7

- 95% thể tích, C

187,0

168,6

168,5

o

201,5

202,3

177,1

0,9

1,1

1,2

12 Áp suất hơi (REID) ở 37,8 C, kPa

72,2

67,5

63,0

13 Hàm lượng kim loại (Mn, Fe), mg/l

0,02

0

0,03

14 Độ ổn định oxy hố, phút

>480

>480

>480

11

- 50% thể tích, C
- 90% thể tích, C
o

- Điểm sơi cuối, C
- Cặn, % thể tích
o

3.5.3. Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng RON 90 các mẫu C1, C2, C3 pha ethanol và
phụ gia Chimec Fa 162
Chọn mẫu xăng RON 90 các mẫu C1, C2, C3 đã pha 7 phần trăm thể tích
ethanol, sau đó tiến hành lấy các mẫu này pha với phụ gia Chimec Fa 162 theo các tỷ
lệ thể tích từ 0,5%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5%, 3%, 3,5%, 4%, 4,5%, 5%. Tiến hành phân
tích đánh giá một số chỉ tiêu ảnh hưởng đến chất lượng xăng sau pha chế:


65

3.5.3.1. Trị số octane
Bảng 3.14. Kết quả phân tích trị số octane mẫu xăng RON 90 pha ethanol
C17E, C27E, C37E phụ gia Chimec Fa 162
Tt Mẫu

0% 0,5% 1% 1,5% 2% 2,5% 3% 3,5% 4% 4,5%

5%

1

C17E

92,4

94,0

95,4

06,6

97,8

98,6

99,4 100,0 100,6 101,0 101,4

2

C27E

93,0

94,5 96,0

97,1

98,3

99,2 100,0 100,6 101,2 101,7 102,1

3

C37E

92,9

94,6 96,0

07,2

98,4 99,3 100,1 100,7 101,3 101,8 102,1

102
100.5

Trị số Octan

99
97.5

C
C

96
94.5

R
L
T.

93

91.5
90
0%

1%

DU
2%

3%

4%

5%

C1-7E
C2-7E
C3-7E

6%

% Vol Chimec Fa 162

Hình 3.18. Đồ thị sự phụ thuộc trị số octane mẫu xăng RON 90 pha ethanol C17E,
C27E, C37E, vào thể tích phụ gia Chimec Fa 162
* Nhận xét:
Qua kết quả của bảng 3.14 và hình 3.18 cho thấy các mẫu xăng C17E; C27E ; C37E
sau khi pha phụ gia Chimec Fa 162 trị số octane của các mẫu xăng tăng khi thể tích
Chimec Fa 162 tăng lên, cụ thể:
-

Mẫu C17E: khi pha 1,0 phần trăm thể tích Chimec Fa 162 vào mẫu C17E trị số
octane tăng 3 đơn vị và bằng 95,4 đạt TCVN của xăng RON 95 theo TCVN
6776:2013.

-

Mẫu C27E: khi pha 1,0 phần trăm thể tích Chimec Fa 162 trị số octane tăng 3 đơn vị
octane và bằng 96,0 đạt tiêu chuẩn của xăng RON 95 theo TCVN 6776:2013.

-

Mẫu C37E: khi pha 1,0 phần trăm thể tích Chimec Fa trị số octane tăng 3,1 đơn vị
và bằng 96,0 đạt tiêu chuẩn của xăng RON 95 theo TCVN 6776:2013.

-

Các hợp chất amin thơm có chứa ngun tố N cịn dư cặp điện tử tự do nên có khả
năng ức chế sự sự hình thành gốc tự do trong quá trình cháy của nhiên liệu làm giảm
hiện tượng kích nổ trong động cơ dẫn đến tăng trị số octane. Trong các hợp chất